用于书写用具的集流管制造技术

主要旨在提供流行的集流管式书写用具的改进型式的集流管用于调整书写用具的内部压力，其中能够可靠地改善书写用具的性能，包括可防止因在使用过程中由于装上和取下笔帽而致使环境压力增大或减小的影响所造成的墨水泄漏，以及防止由于在商店保存过长时间而造成的墨水喷出或直接流出，并能在书写过程中仍保证有顺滑的书写舒适性。集流管（１０６）借助毛细管作用通过墨水通过一个墨水通道（１１４）将墨水暂时保持在墨水保持槽（１１３）内，并通过空气通道（１１５）和保持槽（１１３）的组合确保轴向和径向的空气通道。使空气通道连续形成，从而它通过空气通道部分（１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ和１１５ｄ）和连接通路（１２２ａ，１２２ｂ和１２２ｃ）相对于集流管（１０６）的轴向曲折几次。当温度或环境压力快速变化时因墨水从墨水罐涌入集流管的保持槽而造成的墨水的泄漏可由墨水喷出的曲折性得以缓解。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对在其顶端具有一个作为书写部的笔尖部件的直接进给式书写用具，例如圆珠笔、毛毡笔、自来水笔等的改进，该书写用具包括一个用于直接自储墨水的墨水罐，一个作为调节元件的由多个薄板(叶片)制成的集流管，它用于借助毛细管作用调节内部压力，还包括一个用于从墨水罐向笔尖部件供应墨水的墨水进给装置。更具体地说，本专利技术涉及对集流管的改进，以便能够随着温度和压力的急剧变化而进行调节。为了减少从书写笔尖向前泄漏以及向后泄漏而弄脏衣物的情况的发生以及由于在书写过程中使笔尖向上而引起墨水下降所造成的书写障碍，传统公知的油质圆珠笔采用高粘度墨水，其粘度通常在大约3,000到10,000mPa·sec(毫帕·秒)，同时具有一个细的墨水罐以便提高其毛细作用。由于传统的油质圆珠笔有高的墨水粘度以及细的墨水罐，所以它们存在着书写不流畅，造成墨迹，书写时线条不均匀以及密度低等问题。已知有一种所谓的纤维条式笔，它具有一个由浸满粘度为几mPa·sec的低粘度墨水的纤维束构成的纤维条以及一个用于将墨水供应给它们的笔尖的给墨装置。但是，这种纤维条式笔存在着难以分辨出墨水消耗量的问题以及线条不稳定的问题，使得在书写的开始阶段有足够量的墨水流出，因而书写线条粗，而由于书写过程中墨水的消耗，使墨水量逐渐变少，因而书写出的线条变细。为解决这一问题，可将纤维条的毛细容量设定得较低，以便从纤维条中平稳地排放墨水。但是，这种设置将增大从纤维条中喷射出墨水的可能性以及由于掉落等冲击污染衣物等情况的发生。相反地，如果增加纤维条的毛细容量，将会造成墨水排放方面的问题，即在书写时墨水排放速度显著降低，并且在笔的使用寿命的后半期内，尽管还剩有充足的墨水，其书写线条也会显著变细。为了克服上面所述的油质圆珠笔及纤维条式书写用具的缺点，已知有一种利用一个集流管的所谓直接储墨型书写用具(下面称之为集流管式书写用具)。如附图说明图1所示，这种集流管式书写用具具有一个设置在后半部分中的用于直接储存墨水2的墨水罐3，以及一个在自来水笔中已经采用的机构，该机构用于在书写时通过补充空气且利用具有由叶片(薄板)限定的多个保持槽13的集流管6来调整内部压力。集流管式书写用具的优点是，它在开始阶段以等于或高于纤维条式书写用具的流速排放墨水2，同时不会降低墨水流速，并且即使不施加任何额外的书写力，直到其使用寿命结束(用光墨水)时都能够提供粗的书写线条。但是，由于这种书写用具需要装入比油质圆珠笔更多的墨水，它具有一个可装入更多的墨水2(典型地为1至3cc)的大直径的墨水罐3。在集流管式书写用具中，当大气压力变化时，墨水2在集流管6和墨水罐3之间运动(或者空气通过狭窄的墨水通道14进出)，从而调整内部压力，以使得墨水2不会从由标号9所表示的笔尖部件1的顶部漏出。在这种集流管式书写用具中，一般设有一个帽17，利用其所具有的环形的凹陷造型将用标号10表示的气孔及笔尖部件1气密地密封起来，以防止墨水2挥发。但是，这种帽17具有一个称之为泵吸现象的缺点，即，当把该帽17盖上或取下时，在帽17内的内部压力会发生变化，从而造成墨水2逐渐地填满集流管6，最后墨水2将超过集流管的保持极限，从气孔10中流出。此外，集流管式书写用具具有另外一个缺点，即，在由于温度的变化、在飞机上的压力变化以及海拔高度的不同等原因引起压力反复增加和下降时，出于上述同样的机理，会使墨水喷出。通过为帽17设置一个可动的内帽18或者通过设置一个有橡胶端面的密封面(未示出)或其它处理方式可以解决泵吸现象。另一方面，为了解决由于大气压力反复地增加和降低而引起墨水喷出的问题，必须增大集流管6的最大墨水保持能力(加大集流管的直径或长度)或者减少墨水罐3的体积。但是，加大筒管的尺寸会使其外观不够漂亮，而减少墨水罐3内的墨水储量使笔的寿命缩短，因而降低了其价格性能。采用过长的集流管6，在笔尖部件1的顶部9处的墨水头会变得太高，容易引起向前的泄漏。如果试图通过改进墨水2来解决上述问题，则应采用润湿性很差的墨水，这会损及书写的舒适性。如果把一个在地面上于大约一个大气压下盖上帽17的集流管式书写用具带到气压通常被调整到大约0.8个大气压力的飞机上时，将会发生压力失衡。即，如果在飞机上取下帽17，则处于一个大气压下的笔的内部空间突然暴露在0.8个大气压的机舱内空气中，从而内部的墨水2通过由标号15表示的空气通道涌入集流管6内并从前端的空气孔10喷出，且墨水不能被保持在集流管6的保持槽13内。为了解决这种源于压力失衡的喷出问题，日本技术公报平3No.31580及日本技术公报平3No.31581公开了一些装置。在这些公开文献中，一个位于集流管中间部分的保持槽具有两个对称地布置在集流管周边上的不同位置处的来自相邻保持槽的空气通道的空气通道或者切口，从而涌出的墨水将分流到左侧和左侧的通道内，由此防止墨水直接从空气孔中流出。但是，由于采用了这些装置，如果在正常情况下适度地调整内部压力时墨水到达带有两个切口的用于上述墨水保持槽的叶片，会变得不能进行空气交换，而且具有两个位于墨水通道对面的切口的叶片将不能保持墨水。其结果是，减少了所保持的墨水量。另外，如果只有一个在中间部分的保持槽具有这种结构，当在飞机上发生急剧的气压变化时，位于从该位置到筒管后部的保持槽将不能保持墨水。也就是说，这种结构在该位置处能够将墨水的涌出减轻一定的程度，但不能保持全部墨水，从而不能成功地防止墨水喷出。也可能认为，可在多个位置处设置上面所述的具有两个切口的保持槽。但在这种情况下，不能保持墨水的上述部分也成倍地加大，从而使在正常情况下适度地调节压力的过程中能够保持的墨水的体积下降。因而，可能需要一个更大的集流管，这将导致必须有大直径的筒管或者减少墨水的装载量，后者可能会缩短书写用具的使用寿命。为了解决这个墨水保持效率方面的问题，日本专利申请公报平9No.104194提供了一个方明。在该公开文献中，在墨水通道(在该专利技术申请中称之为“气/液交换通道”，但在本专利技术中则称之为墨水通道)和空气通道(侧通道)之间设置一个隔板，以将一个通道与另一个通道分隔开。当墨水进入集流管(笔芯)的内部空间时，墨水保持槽(集流管槽)从墨水通道所处的一端向另一端地沿圆周方向逐渐填充墨水。在上述文献所公开的专利技术中，当在环境压力变化的条件下装上或卸下帽时，墨水涌过空气通道。也就是说，这种结构和上面所述的两个装置(在技术公报平3No.31580和日本技术公报平3No.31581中所公开的)具有同样的问题，或者存在着由于不能有效地利用集流管的保持能力而使墨水溢出的问题。此外，利用上面所公开的结构，如果因为笔掉落时可能由撞击造成的墨水涌出或墨水泄漏而使空气通道侧被润湿时，绝大部分保持槽会被来自狭窄的竖直槽侧，即墨水通道侧和空气通道侧这两侧的墨水所封闭，因为保持槽的结构使得当它们保持墨水时只允许墨水沿一个方向流动。因此，空气通道被墨水堵塞，从而在保持槽内不能进行适当的空气交换。这意味着，集流管不再能提供作为调节器的作用，很容易造成喷出和从前面泄漏。当把图1所示的上述书写用具放在环境压力变化的环境中时，在笔尖部件1内可能作用一个很强的压力，从而除了墨水2会涌入集流管6内之外，还使得墨水2可能从笔尖部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节书写用具的内部压力的书写用具集流管，所述书写用具具有一个在其顶端带有一个书写笔尖的笔尖部件、一个用于储存粘度较低的墨水的墨水罐，以及一个用于从墨水罐向书写笔尖进给墨水的进给装置，所述集流管包括： 多个板状构件，它们在其间限定出墨水保持槽； 一个墨水通道，它沿集流管的轴线方向延伸通过多个板状构件，用于连接墨水保持槽； 一个空气通道，它通过配置带有切口或狭槽的多个板状构件而限定出，其中，墨水借助毛细管作用被引导通过墨水通道并被暂时保持在墨水保持槽内，同时通过空气通道和保持槽的结合，沿轴向和径向确保空气通路， 其特征在于，空气通道沿集流管轴线连续地形成，并呈其方向具有多个转折的之字形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：古川和彦，佐野阳二郎，
申请(专利权)人：三菱铅笔株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]